KR20140060553A - 개선된 기계적 및 전기적 링크를 포함하는 광기전 모듈 - Google Patents

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KR20140060553A
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에릭 필랏
알렉산드레 바체스
Original Assignee
꼼미사리아 아 레네르지 아토미끄 에뜨 옥스 에너지스 앨터네이티브즈
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Abstract

광기전 모듈(4) 및 제 1 유형의 전기적 연결 요소(2)를 포함하는 광기전 모듈 장치(1)로서, 제 1 유형의 연결 요소는 제 1 유형의 전기적 커넥터(24, 25) 및 상기 광기전 모듈에서 제 1 유형의 전기적 커넥터로의 제 1 기계적 링크 요소(23, 26)를 포함한다.

Description

개선된 기계적 및 전기적 링크를 포함하는 광기전 모듈{PHOTOVOLTAIC MODULE INCLUDING IMPROVED MECHANICAL AND ELECTRICAL LINKS}
본 발명은 광기전 모듈 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 광기전 모듈의 조립체에 관한 것이다.
종래의 기술은 복수의 광기전 셀(photovoltaic cell)을 다 함께 전기적으로 연결함으로써 광기전 모듈을 구현하는 것이다. 상기 모듈은 표준 커넥터가 구비된 케이블에 의해 직렬로 또는 병렬로 연결된다. 여러 유형의 표준 커넥터가 존재한다. 상기 케이블에 의한 연결은 모듈들 간에 전기 연결이 확립되게 할 수 있고, 이의 유연성 덕분에, 정렬 시의 결함과, 특히 지붕 틀(roofing framework) 상에서 관찰될 수 있는 잠재적인 차동 팽창 현상에 대한 우수한 보상이 가능해진다.
종래 기술에서 알려진 광기전 모듈 장치(50)가 도 1을 참조하여 기재된다. 광기전 모듈 장치는 광기전 모듈(51)과 하우징(52)을 포함하며, 상기 하우징으로부터 연결 케이블(53 및 55)이 뻗어 나오고 이의 단부에 커넥터(54 및 56)가 위치한다.
이러한 모듈 장치를 이용해, 도 2에 도시된 조립체(60)를 형성하는 것이 가능하며, 여기서 모듈 장치(50)는 2개의 루프(62 및 61)로 직렬 연결된다. 상기 모듈 장치는 연결 케이블(53 및 55) 및 커넥터(54 및 56)를 통해 함께 연결된다.
비용과 구현의 어려움 측면에 추가로, 케이블은 상당한 장애(failure) 위험을 가진다. 실제로, 케이블은 손상되기 쉬운 속성을 가지며(fragile), 건설 현장에서 손상된 케이블을 보는 것이 흔하다. 덧붙여, 케이블의 통로는 케이블 트레이(cable tray) 유형의 특정 인프라구조를 필요로 한다.
본 발명의 목적은 앞서 언급된 문제점을 극복하고 종래의 광기전 모듈을 개선하기 위한 광기전 모듈을 제공하는 것이다. 구체적으로, 본 발명은 상호연결된 모듈들의 조립체의 빠르고, 용이하며, 신뢰할만하고, 비용 효율적인 설치를 가능하게 하는 광기전 모듈을 제공한다.
본 발명에 따르는 장치는 청구항 1에 의해 정의된다.
장치의 다양한 실시예가 청구항 2 내지 16에 의해 정의된다.
본 발명에 따르는 조립체가 청구항 17에 의해 정의된다.
본 발명에 따르는 연결 요소가 청구항 18에 의해 정의된다.
연결 요소의 다양한 실시예가 청구항 19 또는 청구항 20에 의해 정의된다.
첨부된 도면은, 본 발명에 따르는 광기전 모듈의 복수의 실시예를 예를 들어 보여준다.
도 1은 종래 기술에서 알려진 광기전 모듈의 투시도이다.
도 2는 종래 기술에서 알려진 상호연결된 광기전 모듈의 조립체의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 광기전 모듈의 하나의 실시예의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 상호연결된 광기전 모듈의 조립체의 개략도이다.
도 5 내지 7은 이러한 조립체를 위한 설치 방법의 단계들을 도시하며, 모듈은 연결 요소의 제 1 실시예를 가진다.
도 8은 연결 요소의 제 2 실시예를 도시한다.
도 9는 연결 요소의 제 3 실시예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 제 2 양태를 도시하는 광기전 모듈 장치의 하나의 실시예를 도시한다.
광기전 모듈 장치(1)의 제 1 실시예가 도 3 및 5를 참조하여 이하에서 기재된다. 상기 광기전 모듈 장치는 광기전 모듈(4) 및 제 1 유형의 전기적 연결 요소(2)를 포함한다. 상기 제 1 유형의 연결 요소는 제 1 유형의 전기적 커넥터(24, 25), 가령, 수 커넥터(male connector), 및 상기 광기전 모듈에서 상기 제 1 유형의 전기적 커넥터로의 제 1 기계적 링크 요소(23, 26)를 포함한다. "기계적 링크 요소"는 임의의 강성(rigid) 또는 반-강성(semi-rigid)의 기계적 링크 요소를 의미한다. 이 링크의 강성율은, 제 1 유형의 전기적 커넥터에 기계적 동작을 가하지 않고, 바람직하게는, 광기전 모듈(4) 상에 기계적 동작을 가함으로써, 제 1 유형의 전기적 커넥터가 상보적 요소, 가령, 제 2 유형의 전기적 커넥터로 플러그-연결(plug)되거나 스냅(snap)되기에 충분하다. 특히, 이 강성율은, 제 1 커넥터와 제 2 커넥터의 플러그-연결 힘 하에서, 제 1 유형의 커넥터가 5mm 미만, 바람직하게는 2mm 미만만큼 이동하도록 정해진다. 전기적 와이어 또는 전기적 케이블, 가령, 종래 기술에서 알려진 와이어나 케이블이 본 발명의 범위 내 기계적 링크 요소를 구성하지 않는다.
장치는 또한, 제 2 유형의 전기적 커넥터(34, 35), 가령, 암 커넥터(female connector)를 포함하는 제 2 유형의 전기적 연결 요소(3)와, 광기전 모듈에서 제 2 유형의 전기적 커넥터로의 제 2 기계적 링크 요소(33, 36)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 유형의 전기적 연결 요소는, 그 밖의 다른 이웃하는 제 1 광기전 모듈 장치의 제 2 유형의 전기적 연결 요소와, 플러그-연결에 의해, 협업할 수 있도록 구성된다. 마찬가지로, 제 2 유형의 전기적 연결 요소(3)는 그 밖의 다른 이웃하는 제 2 광기전 모듈 장치의 제 1 유형의 전기적 연결 요소와, 플러그-연결에 의해, 협업할 수 있도로 구성된다. 이러한 목적으로, 제 1 유형 및/또는 제 2 유형의 전기적 연결 요소가 광기전 모듈의 변부(edge)(5, 6, 7)를 따라 배열되는 것이 바람직하다. 이들은 광기전 모듈의 동일한 면(face) 또는 광기전 모듈의 다양한 면에 배열될 수 있다.
제 1 변형예의 장치(1)에 따르면, 제 1 유형의 전기적 연결 요소 및 제 2 유형의 전기적 연결 요소가 광기전 모듈의 길이 방향에 평행한 축을 따라 정렬된다. 이러한 모듈은 몇 개의 광기전 모듈 장치의 조립체(70) 내 모듈 장치들의 로우(row)의 조립을 가능하게 한다.
제 2 변형예의 장치(1') 및 제 3 변형예의 장치(1")에 따르면, 제 1 유형의 전기적 연결 요소(2) 및 제 2 유형의 전기적 연결 요소(3)가 광기전 모듈의 2개의 인접한 측부 상에 배치된다. 이러한 모듈은 몇 개의 광기전 모듈 장치의 세트(70) 내에 일정 각도를 형성하도록 하는 모듈 장치의 조립을 가능하게 한다.
도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 제 1 유형의 연결 요소의 제 1 실시예 및 제 2 유형의 연결 요소의 제 1 실시예가 조립된다.
제 1 유형의 연결 요소(2)는 제 1 유형(24, 25)의 전기적 커넥터, 광기전 모듈(4)에서 제 1 유형(24, 25)의 전기적 커넥터로의 제 1 기계적 링크 요소(23, 26)를 포함한다. 기계적 링크 요소는 제 1 안내 요소(guiding element)(26) 및 단부 정지부(end stop)(23)를 포함한다. 제 1 유형의 커넥터는 바디(body)(24)와 헤드(head)(25)를 포함한다. 안내 요소(26)는 제 1 유형의 커넥터가 이의 바디를 통해 안내될 수 있게 한다. 예를 들어, 안내 요소는 제 1 유형의 커넥터의 바디(24)가 빠져 나오는 유연한(flexible) 요소, 가령, 개구부 내 가로막(diaphragm)으로 구성된다. 제 1 방향을 중심으로 특정한 만큼의 피봇을 허용하면서, 안내 요소에 의해 제 1 유형의 커넥터가 상기 제 1 방향(29)으로 안내될 수 있다. 덧붙여, 광기전 모듈과 관련된 제 1 유형의 커넥터의 움직임이 안내 요소에 의해 정의되는 저항성 힘의 동작에 반대하여 발생한다. 이 움직임은 단부 정지부(23)에 의해 제한된다.
광기전 모듈에서 제 1 유형의 전기적 커넥터로의 제 1 기계적 링크 요소는, 상기 광기전 모듈에 대해 제 1 유형의 전기적 커넥터의 적어도 특정 자유도의 운동을 허용하는 기계적 링크 요소인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 특정 한계 내의 6 자유도가 가능하다, 다시 말하면, 각각의 자유도의 진폭(amplitude)이 제한된다. 제 1 유형의 전기적 커넥터와 광기전 모듈 사이에 가능한 병진운동의 진폭이 모든 방향에서 반드시 동일할 필요는 없다. 하나의 특정 적용예에서, X 및 Y 방향으로의 모듈의 표면에 평행인 평면에 걸친 움직임의 진폭이 0.5mm일 것이며, 반면에, 수직 축 Z 상에서는 0.1mm만 가능할 것이다. 즉, (모듈의 평면에 수직인 병진운동, 연결 요소가 장착되는 모듈의 변부에 평행인 병진운동, 및 연결 요소가 장착되는 모듈의 변부에 수직인 병진운동 중) 특정 자유도의 병진운동만 허용될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 유형의 전기적 커넥터와 광기전 모듈 사이에서 가능한 회전운동의 진폭이 모든 방향에서 반드시 동일할 필요는 없다. 특정 적용예에서, 회전의 진폭은 축 X, Y를 따라 1°일 수 있고, 축 Z 상에서 0.5°일 수 있다. (모듈의 평면에 수직인 회전운동, 연결 요소가 장착되는 모듈의 변부에 평행인 회전운동, 및 연결 요소가 장착되는 모듈의 변부에 수직인 회전운동 중에서) 특정 자유도의 회전 운동만 허용될 수 있다. 자유도의 임의의 조합이 가능하다.
앞서 나타난 바와 같이, 제 1 기계적 링크 요소는, 광기전 모듈에 대해 제 1 유형의 전기적 커넥터의 유휴 위치(rest position)로의 복귀를 위한 요소를 포함할 수 있다. 따라서 복귀 요소는 이동성이 존재하는 각각의 자유도에 대해 유휴 위치로 복귀될 수 있다. 복귀 힘의 강도는 서로 다른 자유도에 대해 서로 다를 수 있다. 바람직하게는, 유휴 위치에 대해 전기적 커넥터의 현재 위치에서 벗어날 때 복귀 힘의 강도가 증가한다.
이러한 구조에 의해, 2개의 광기전 모듈이 함께 전기적으로 연결될 수 있으면서, 동시에 서로에 대한 이들의 약간의 움직임을 가능하게 할 수 있다. 따라서 서로 연결된 2개의 광기전 모듈 간 움직임의 가능성이 보존된다.
덧붙여, 제 1 유형의 커넥터가, 예를 들어, 자신의 바디를 통해, 광기전 모듈 상에 제공되는 연결부 또는 단자(21)로 자신의 단부들 중 또 다른 하나에서 연결된 전기적 연결 케이블(22)로 전기적으로 연결된다.
제 1 연결 요소 실시예에 따르면, 제 2 유형의 연결 요소(3)가 제 1 유형의 연결 요소와 동일한 구조를 가진다. 제 1 유형의 커넥터의 요소와 동일한 기능을 제공하는 제 2 유형의 커넥터의 요소가 동일한 도면 부호를 가진다. 제 1 유형의 연결 요소와 제 2 유형의 연결 요소간의 유일한 구조적 차이점은, 제 1 유형의 연결 요소에 대해 제 1 유형을 갖고 제 2 유형의 연결 요소에 대해 제 2 유형을 갖는 커넥터와 관련된다. 따라서 임의의 조합의 자유도가 역시 가능하다.
제 1 연결 요소 실시예에 따르면, 광기전 모듈에서 전기적 제 2 유형의 커넥터로의 제 2 기계적 링크 요소를 포함하고, 이는 기전 모듈에 대해 제 1 유형의 전기적 커넥터에 의해 허용되는 움직임의 자유도와 동일한, 광기전 모듈에 대한 제 2 유형의 전기적 커넥터의 움직임의 자유도를 허용하지 않는다는 점에서, 제 2 유형의 연결 요소의 구조는 제 1 유형의 연결 요소의 구조와 상이하다. 예를 들어, 제 2 기계적 링크 요소에 의해 제 2 유형의 커넥터가 광기전 모듈에 단단하게 고정(rigid fixing)될 수 있다. 다시 말하자면, 제 1 기계적 링크 요소가 1 자유도를 허용하도록 단단한 고정은 하나 이상의 방향에서만 제공될 수 있는 것이 바람직하다.
제 1 유형의 커넥터는 암 커넥터일 수 있고, 제 2 유형의 커넥터는 수 커넥터일 수 있다.
본 발명에 따르는 몇 개의 광기전 모듈의 조립 방법의 하나의 실시예가 도 5 내지 7을 참조하여 이하에서 기재된다.
제 1 단계에서, 도 5에 도시된 것처럼, 2개의 광기전 모듈이 함께 가져가 진다. 따라서 제 1 유형의 연결 요소(2)가 제 2 유형의 연결 요소(3)로 가져가 진다.
제 2 단계에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 연결 요소들이 접촉하고, 연결 요소들의 플러그-연결을 가능하게 하는 기계적 동작이 적용된다. 이는 모듈에 대한 커넥터의 움직임을 야기한다. 이 동작(및 그 반응)은 화살표(27 및 37)로 표현된다.
제 3 단계에서, 도 7에 도시된 것처럼, 제 1 유형의 커넥터 및 제 2 유형의 커넥터가 단부 정지부(23 및 33)와 접촉하게 된다. 제 1 유형의 커넥터와 제 2 유형의 커넥터가 플러그-연결될 때까지 상기 동작(및 그 반응)이 유지된다. 단부 정지부에 대한 이러한 접촉 위치 후, 커넥터들은 특정 범위까지 안내 요소로부터 해방되고, 따라서 이들은 더 큰 자유를 갖고 광기전 모듈에 대해 움직일 수 있다. 따라서 특히 바람 및/또는 팽창 현상으로 인해 발생할 수 있는 광기전 모듈들의 서로에 대한 상대적 움직임이 가능하다.
본 발명에 따르는 연결 요소의 제 2 실시예 및 본 발명에 따르는 광기전 모듈이 도 8을 참조하여 기재된다.
이러한 제 2 실시예에서, 연결 요소(2', 3')와 앞서 기재된 연결 요소 간의 유일한 차이점은 기계적 링크 요소가 하나 이상의 스프링(12, 13)을 포함한다는 것이다. 앞서 살펴본 바와 같이, 기계적 링크 요소에 의해, 커넥터에 대한 조작자의 개입 없이 커넥터들의 올바른 플러그-연결이 보장될 수 있고, 특정 범위까지 광기전 모듈에 대한 커넥터의 가능한 움직임이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르는 연결 요소 및 본 발명에 따르는 광기전 모듈의 제 3 실시예가 도 9를 참조하여 이하에서 기재된다.
이러한 제 3 실시예에서, 연결 요소(2")의 물리적 구조가 이전 실시예의 것과 꽤 상이하다. 상기 기계적 링크 요소는 제 1 유형의 커넥터가 연결되는 전도체(201)를 둘러싸는 특정 강성의 인벨롭(envelope)(203)을 포함한다. 전기-절연 층(202)이 전도체(201)와 상기 인벨롭 사이에 삽입된다. 이 인벨롭은 광기전 모듈에 추가로 고정된다. 앞서 말한 바와 같이, 기계적 링크 요소, 여기서, 인벨롭에 의해, 커넥터에 대한 조작자의 개입 없이, 커넥터의 올바른 플러그-연결이 보장되고, 특정 범위까지, 광기전 모듈에 대한 커넥터의 가능한 움직임이 제공될 수 있다. 이는 적절한 강성을 갖는 인벨롭(203)의 결정 및 구성에 의해 가능해 진다.
연결 요소의 다양한 실시예에서, 연결 요소는 광기전 모듈로의 커넥터의 전기적 연결과 광기전 모듈로의 커넥터의 기계적 연결을 모두 제공한다.
본 발명에 따르는 장치로 인해, 광기전 모듈의 설치 및 분해 작업이 단순화되고 더 안정화된다.
광기전 모듈은 광기전 셀, 특히, 복수의 광기전 셀을 포함한다. 이는 특히, 60 내지 72개의 광기전 셀을 포함할 수 있다.
본 발명의 두 번째 양태에 따르면, 광기전 모듈 장치는 또 다른 이웃하는 광기전 모듈 장치로의 기계적 고정을 위해 설계된 기계적 고정 요소를 더 포함한다. 바람직하게는, 기계적 고정 요소가 전기적 연결 요소에 독립적이다. "독립적"은 요소가 광기전 모듈 장치 상의 동일한 곳에 위치하지 않거나, 및/또는 공통 메커니즘을 공유하지 않거나, 및/또는 기계적 고정 요소에 의해 어떠한 전기적 연결 기능도 제공되지 않거나, 및/또는 전기적 연결 요소에 의해 어떠한 기계적 기능도 제공되지 않음을 의미하는 것으로 이해된다.
이러한 광기전 모듈 장치의 하나의 실시예가 도 10에 도시된다. 상기 광기전 모듈 장치(1)는 동일한 전기적 연결 요소를 갖는 것이 바람직한 인접한 패널로의 이의 전기적 연결을 허용하도록 설계된 전기적 연결 요소(2, 3)를 가진다. 각각의 연결 요소(2)는 연결 요소(3)와 협업한다. 상기 광기전 모듈 장치(1)는 동일한 기계적 고정 요소를 갖는 것이 바람직한 인접한 패널로의 이의 기계적 고정을 허용하도록 설계된 기계적 고정 요소(200, 300)를 가진다. 고정 요소(200) 각각은 고정 요소(30)와 협업한다. 이들 고정 요소 및 이들 연결 요소는 개별적 또는 독립적이다. 광기전 모듈 장치의 4개의 면에 (도 10의 비-조립된 구성으로 부분적으로 도시된) 인접 장치로의 연결을 위한 요소 및 인접 장치로의 고정을 위한 요소가 구비된다.
광기전 모듈 둘레에 프레임을 제공하는 것이 일반적이다. 도 10의 실시예에서, 프레임(8)에 의해 기계적 및 전기적 문제가 해결될 수 있다.
프레임(8)은 모듈 장치가 서로 기계적으로 링크될 수 있게 하는 고정 요소(200, 300)를 포함한다. 모듈 장치의 설치는 이러한 구성을 이용해 크게 촉진된다. 작업장에서 이동식 크레인을 이용해 설치되도록 공장에서 모듈 조립체 주형(matrix)이 제작될 수 있다. 또한 프레임(8)은 모듈 장치들이 함께 서로 전기적으로 연결되도록 하는 연결 요소(2, 3)를 포함한다. 작업장에서의 설치 후 각각의 모듈의 활성화 또는 전기적 연결이 수행될 수 있다. 이는 모듈 장치에 대한 고정 요소와 전기적 연결 요소 간의 독립성으로 인해 가능해질 수 있다.
예를 들어, 2개의 인접한 장치들은 축 Z를 따르는 또는 상기 축 Z를 실질적으로 따르는 상대적 변위에 의해, 서로 조립되거나 고정될 수 있다. 그 밖의 다른 임의의 상대적인 움직임이 이러한 조립을 가능하게 할 수 있다.
모듈 장치의 기계적 고정 후, 가령, 이들 모듈들 간 유극이 0.01mm 초과 및 모듈 장치들 간 전기적 연결 요소에 의해 허용되는 최대 움직임 미만이어야 한다. 상기 기계적 링크는 바람의 힘에 견뎌야 한다. 모듈 장치들 간 기계적 부착 및 전기적 연결이 장치의 4개의 면 상에서 만들어져야 한다.
해결책은 전기적 커넥터와 모듈의 기계적 링크 사이의 상대적인 기계적 허용오차의 관리와 관련된다. 본 발명의 두 번째 양태에 따라, 다양한 실시예에서, 바람직하게는, 적어도 특정 방향에서 그리고 바람직하게는 모든 방향에서, 전기적 연결부의 다양한 자유도(회전운동, 병진운동)의 진폭이 기계적 부착부의 다양한 자유도의 진폭보다 크다. 여기서, 자유도의 진폭은 기계적 고정을 통해 연결되는 2개의 모듈 장치들 간에 비교되고, (기계적 고정이 없고) 전기적 연결만 통해 연결되는 경우 2개의 모듈 장치들 간 자유도의 진폭이 비교된다. 따라서 기계적 고정에서의 유극이 전기적 연결에서의 유극보다 작아서, 전기적 연결에 어떠한 기계적 힘도 가해지지 않는다. 기계적 고정 요소가 힘의 전달을 흡수해야 한다. 예를 들어, 이를 이루기 위해, 일부 방향에서 또는 모든 방향에서, 전기적 연결 요소의 다양한 자유도(회전운동, 병진운동)의 진폭이 기계적 고정 요소의 다양한 자유도의 진폭보다 크다.
이러한 목적으로, 광기전 모듈 장치가 프레임의 각각의 변부 상에, 다음을 포함하는 것이 바람직하다:
- 인접한 장치로의 기계적 고정을 위한 요소, 예를 들어, ± 0.03 mm의 최대 유극을 갖는 프레임의 상호 정렬을 가능하게 하는 요소,
- 인접 장치로의 전기적 연결을 위한 요소, 가령, ±0.5 mm의 2개의 인접한 장치들 간 가능한 최대 오정렬에도 불구하고, 기계적 응력 없이 우수한 전기적 접촉이 확립될 수 있게 하는 연결 요소.
따라서, 이러한 특성을 이용해, 장치들 사이에 기계적 부착을 제공하는 것은 전기적 연결 요소가 아니라 기계적 고정 요소인 것이 자명하다.
기계적 고정 요소는 차동 팽창 현상 및 바람으로 인한 모든 기계적 힘을 흡수한다. 이들 요소는 특히, 나사 또는 볼(ball) 및 스프링 잠금 시스템에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는, 장치들은 이동식 클립 부착부를 통해 함께 고정된다. 분해 힘은 설치 동안, 팽창 현상 동안, 그리고 바람의 영향 하에 있을 때 장치가 받는 일반적인 힘보다 커야 한다. 그럼에도, 분해 힘은 조작자가 분해를 요구하는 유지보수 작업을 쉽게 수행할 수 있도록 하기에 합리적으로 유지되어야 한다. 전기적 연결 요소의 하나의 실시예는, 수(male) 측부 상에서, 단순히 원통형 샤프트로 구성될 수 있고, 단순히, 암(female) 측부 상에서, 전도성 피복(conducting sheath) 내 절단부로 구성될 수 있다. 상기 피복은 원형 절단부로부터 뻗어 있는 샤프트 및 방사형 섹션의 지름보다 약간 작은 지름을 갖는 원형 절단부를포함할 수 있다. 따라서 샤프트는 절단부 내로 침투할 수 있고 절단부 주변의 피복을 변형시킬 수 있다. 이러한 변형은 확립된 접촉의 결과이다.
바람직하게는, 기계적 고정 요소가 모듈 장치의 모서리에, 특히, 프레임의 모서리에 위치한다. 따라서 상기 장치들의 서로에 대한 위치가 개선된다.
본 발명의 이러한 두 번째 양태를 이용해, 기계적 고정 요소로 응력을 전달함으로써 설치가 단순화될 수 있다. 따라서 설치 허용오차도 개선된다.
기계적 고정 요소가 전기적 연결 요소에 가까이 배치되는 경우, 기계적 고정 요소 상의 센터링이 촉진되고 따라서 장치들 간 조립 기계 허용오차가 낮아진다. 이러한 배열은 전기적 연결 요소 상의 기계적 응력을 감소시키는 이점을 제안하며, 따라서 연결의 신뢰성을 개선할 수 있다, 즉, 수명이 증가할 수 있다.
따라서 이렇게 조립된 장치의 전체 조립체의 기계적 허용오차가 지붕 틀 및 새시(chassis)의 지지부 상으로 전달된다.
이상적으로, 프레임이 단일 조각으로부터 몰딩되거나 심지어 광기전 모듈(4) 주변에 직접 오버몰딩된다. 이러한 몰딩에서 사용되는 물질은 UV(자외선 복사) 및/또는 온도(예를 들어 -60℃ 이하 +125℃ 이상)에서 시간의 흐름에 따른 우수한 내성을 갖는 전기-절연성 플라스틱으로 만들어지는 것이 바람직하다. 제조 비용 및 복잡도를 낮추기 위해, PVC 유형의 사출된 프로필 부재를 이용해 프레임을 형성하는 것이 고려될 수 있다. 이들 기법은 PVC 창을 위한 제조 방법을 기초로 한다. 물리적 저항 및 비용에 대한 수요를 동반하는 폴리우레탄, 폴리프로필렌, ABS, POM, 또는 그 밖의 다른 플라스틱이 역시 사용될 수 있다. 금속, 가령, 강(steel), 알루미늄 또는 아연이 역시 고려될 수 있다. 이들 물질은 불에 대한 반응, 불에 대한 내성(클래스 M0 또는 M1, NFP92-50X) 및 전기적 위험과 관련된 요구사항에 따른다.

Claims (20)

  1. 광기전 모듈(4) 및 제 1 유형의 전기적 연결 요소(2; 2'; 2")를 포함하는 광기전 모듈 장치(1; 1'; 1")로서, 상기 제 1 유형의 연결 요소는 제 1 유형의 전기적 커넥터(24, 25)와 상기 광기전 모듈에서 상기 제 1 유형의 전기적 커넥터로의 제 1 기계적 링크 요소(23, 26; 12; 203)를 포함하는, 광기전 모듈 장치.
  2. 제1항에 있어서, 광기전 모듈에서 제 1 유형의 전기적 커넥터로의 제 1 기계적 링크 요소는 광기전 모듈에 대한 제 1 유형의 전기적 커넥터의 적어도 특정한 자유도의 운동을 가능하게 하는 기계적 링크 요소인, 광기전 모듈 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제 1 인접한 타 광기전 모듈 장치(other adjacent photovoltaic module device)로의 기계적 고정을 위해 설계된 제 1 기계적 고정 요소(200)를 포함하며, 상기 제 1 기계적 고정 요소는 제 1 유형의 전기적 연결 요소에 독립적인, 광기전 모듈 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 유형의 전기적 연결 요소는 플러그-연결(plugging in)에 의해, 상기 제 1 인접한 타 광기전 모듈 장치의 제 2 유형의 전기적 연결 요소와 협업할 수 있도록 구성되는, 광기전 모듈 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는, 제 2 유형의 전기적 커넥터(34, 35)와 광기전 모듈에서 제 2 유형의 전기적 커넥터로의 제 2 기계적 링크 요소(33, 36; 13)를 포함하는 제 2 유형의 전기적 연결 요소(3; 3'; 3")를 포함하는, 광기전 모듈 장치.
  6. 제5항에 있어서, 광기전 모듈에서 전기적 제 2 유형의 전기적 커넥터로의 제 2 기계적 링크 요소는 광기전 모듈에 대한 제 2 유형의 전기적 커넥터의 움직임의 적어도 특정 자유도를 가능하게 하는 기계적 링크 요소, 또는 상기 제 2 유형의 전기적 커넥터를 광기전 모듈에 단단하게 고정(rigidly fixing)하는 기계적 링크 요소인, 광기전 모듈 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 제 2 인접한 타 광기전 모듈로의 기계적 고정을 위해 설계된 제 2 기계적 고정 요소를 포함하며, 상기 제 2 기계적 고정 요소는 제 2 유형의 전기적 연결 요소에 독립적인, 광기전 모듈 장치.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제 2 유형의 전기적 연결 요소는, 플러그-연결에 의해, 제 2 인접한 타 광기전 모듈의 제 1 유형의 전기적 연결 요소와 협업할 수 있도록 구성되는, 광기전 모듈 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 유형의 전기적 연결 요소 및/또는 제 2 유형의 전기적 연결 요소가 광기전 모듈의 변부(5, 6, 7)를 따라 배열되는, 광기전 모듈 장치.
  10. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 유형의 전기적 연결 요소 및 제 2 유형의 전기적 연결 요소는 광기전 모듈의 길이 또는 폭 방향에 평행인 축을 따라 정렬 또는 실질적으로 정렬되거나, 상기 광기전 모듈의 길이 또는 폭방향에 평행 또는 실질적으로 평행이거나, 광기전 모듈에 수직이거나 실질적으로 수진인, 광기전 모듈 장치.
  11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 유형의 전기적 연결 요소 및 제 2 유형의 전기적 연결 요소는 상기 광기전 모듈의 2개의 인접한 측부 상에 배치되는, 광기전 모듈 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 유형의 전기적 커넥터(24, 25)는 수 커넥터(male connector)이고, 및/또는 제 2 유형의 전기적 커넥터(34, 35)는 암 커넥터(female connector)인, 광기전 모듈 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 기계적 링크 요소는 제 1 안내 요소(26; 12; 203)를 포함하고, 및/또는 제 2 기계적 링크 요소는 제 2 안내 요소(36; 13)를 포함하는, 광기전 모듈 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 기계적 링크 요소는 단부 정지부(end stop)(23)를 포함하고, 및/또는 제 2 기계적 링크 요소는 단부 정지부(33)를 포함하는, 광기전 모듈 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 기계적 링크 요소는 탄성 요소(12)를 포함하고, 및/또는 상기 제 2 기계적 링크 요소는 탄성 요소(13)를 포함하는, 광기전 모듈 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 기계적 링크 요소는, 제 1 유형의 전기적 커넥터가 연결되는 전도체(201)를 감싸는 지정 강성(rigidity)의 인벨롭(envelope)(203)을 포함하며, 및/또는 제 2 기계적 링크 요소는, 상기 제 2 유형의 전기적 커넥터가 연결되는 전도체를 감싸는 지정 강성의 인벨롭을 포함하는, 광기전 모듈 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따르는 광기전 모듈 장치들의 조립체(70)로서, 상기 광기전 모듈 장치들은 제 1 유형의 전기적 연결 요소 및 제 2 유형의 전기적 연결 요소를 통해 서로 연결되어 있는, 조립체.
  18. 광기전 모듈로 고정되도록 설계된 제 1 유형의 연결 요소(2; 2'; 2")로서, 제 1 유형의 전기적 커넥터(24, 25) 및 광기전 모듈에서 제 1 유형의 전기적 커넥터로의 제 1 기계적 링크 요소(23, 26; 12; 203)를 포함하는, 연결 요소.
  19. 제18항에 있어서, 광기전 모듈에서 제 1 유형의 전기적 커넥터로의 제 1 기계적 링크 요소는 광기전 모듈에 대한 제 1 유형의 전기적 커넥터의 적어도 특정 자유도의 운동을 가능하게 하는 기계적 링크 요소인, 연결 요소.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 제 1 기계적 링크 요소는 제 1 안내 요소(26; 12; 203) 및/또는 단부 정지부(23) 및/또는 탄성 요소(12) 및/또는 제 1 유형의 전기적 커넥터가 연결되는 전도체(201)를 감싸는 지정 강성의 인벨롭(envelope)(203)을 포함하는, 연결 요소.
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